Ученые объяснили влияние истории Солнца на климат Земли
Перемещение Солнца через плотные межзвездные облака могло влиять на климат Земли, а мощные вспышки молодой звезды — поддерживать на планете температуру, необходимую для существования жидкой воды. Об этом 24 августа сообщили в журнале Phys.org.
Солнечная система находится внутри гелиосферы — образованного солнечным ветром пузыря из заряженных частиц и магнитных полей. Вместе с Солнцем эта защитная оболочка движется вокруг центра Млечного Пути и за миллиарды лет проходит через разные области Галактики.
Ученые центра NASA SHIELD при помощи компьютерного моделирования восстановили часть этого пути. В последние несколько миллионов лет Солнечная система как минимум трижды встречалась с холодными плотными облаками газа и пыли.
Такие события могли произойти около 2–3 млн, 6–7 млн и 13–14 млн лет назад. Давление межзвездной среды, по расчетам ученых, сжимало гелиосферу до размеров, уступающих радиусу земной орбиты. В результате Земля временно оказывалась за пределами привычной защитной оболочки Солнца.
Моделирование показало, что контакт атмосферы с плотным облаком водорода мог увеличивать содержание водяного пара и менять процессы в верхних слоях атмосферы. Это, в свою очередь, могло отражаться на температуре поверхности и способствовать некоторым древним климатическим колебаниям, включая периоды оледенения.
Расчеты согласуются с геологическими находками: элементы, характерные для межзвездной пыли, обнаруживались в глубоководных отложениях, антарктическом снеге и образцах лунного грунта, соответствующих предполагаемым периодам контакта.
Вторая работа посвящена парадоксу слабого молодого Солнца. Около 3 млрд лет назад его светимость составляла примерно 70% современной. При таких условиях Земля, согласно расчетам, должна была быть покрыта льдом, однако геологические данные свидетельствуют, что на ней уже существовала жидкая вода.
Ученые предположили, что компенсировать недостаток солнечного излучения могли регулярные супервспышки. Чтобы проверить гипотезу, исследователи воспроизвели раннюю атмосферу Земли, смешав азот, аммиак, углекислый и угарный газ, после чего подвергли смесь облучению протонами.
Эксперимент вызвал образование закиси азота — парникового газа, который примерно в 300 раз эффективнее удерживает тепло, чем углекислый газ. Даже если в древней атмосфере сохранялось только 10% полученного в эксперименте объема этого вещества, температура экваториальных областей могла достигать примерно пяти градусов выше нуля.
Авторы допускают, что прохладные, но не вызывающие замерзания условия также могли способствовать формированию сложных цепочек аминокислот. Обе работы показывают, что климатическая история Земли зависела не только от процессов на самой планете, но и от изменений Солнца и окружающей его галактической среды.
Журнал Nature Geoscience 24 июля сообщил о признаках тектонической активности Венеры. Согласно публикации, широкие и высокие поднятия по краям рифтовых долин планеты могут указывать на то, что часть разломов остается активной или прекратила движение относительно недавно.
